色谱分析课件
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实现联用的方法有离机联用和联机联用两种。离机联 用易于实现，但费时费力；联机联用是一种理想方式， 实现的关键是硬件的接口（Hardware Interface),它的 功能是协调两仪器输出输入之间的矛盾。
目前联用技术发展现状。 多种仪器联用更能解决分析问题，但难度增加。
联用技术发展现状（ √已成功； ） О技术上可行
色谱分析
（Chromatography Analysis）
主讲：付大友
内容
§1 绪 论 §2 色谱理论基础 §3 色谱定性定量方法 §4 气相色谱分析 §5 高效液相色谱分析 §6 超临界流体色谱和毛细管电泳 §7 色谱联用技术 §8 计算机技术在色谱分析中的应用
§7 色谱联用技术
随着仪器分析技术的发展，利用各种仪器之间彼此的 性能互补，把不同的仪器联接在一起，达到更好的分离分析 样品的目的。
GC/MS联用的产生 GC/MS联用的原理示意图 GC/MS联用的接口系统 GC/MS联用提供的信息
GC/MS联用的产生
1957年J.C.Holmes实现了气相色谱与质谱的联用，是 联用技术开创性的工作。近50年来，由于气相色谱、 质谱和计算机技术的发展，使GC/MS联用日趋完善， 性能越来越好，被广泛的使用，从而也带动了各种联 用技术的发展。
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气相色谱/质谱联用（GC/MS）
有机物复杂混合物的组分及其化学结构的分析鉴 定，采用单一的方法难于满足要求。色谱法是一种有 效的分离手段，但其定性能力差，复杂有机混合物在 色谱分离后，利用具有高鉴别能力的质谱、红外光谱、 核磁共振等波谱仪器进行定性，可圆满的解决其分析 问题。
否
连续流动 是
否
否
否
温度匹配 是
否
否
否
工作压力 否
是
是
是
GC/MS联用的原理示意图
GC/MS联用的接口系统
由色谱柱、质谱离子源类型和它们的操作条件、真空 系统的效率，可采用直接联接和通过分子分离器两种 方式。
分子分离器
分子分离器有玻璃微孔分离器、半透膜式分离器、喷 射式分离器等。其中喷射式分离器如下图：
总离子流是未经质谱质量分离器分离的各种质荷比离 子所产生的总电流信号。
总离子流图即是总离子流强度与时间相对应的关系图。 总离子流图获得方法有两种。一种是在质谱仪的离子
源和质量分析器之间设有总离子流检测器；另一种方 法是利用质谱仪自动扫描，由计算机收集、计算并再 现出来。 总离子流图相当于气相色谱图，可得到保留时间及峰 面积。 影响总离子流图的因素有仪器本底、色谱柱流失、载 气流量波动等。
C14~C22化合物[M-CH3]+离子的质量色谱图
正构C22H46的相对分子量为310，丢失一个CH3后生成的C21H43+，质荷 比为295，即图中第二行，以此类推。
在m/e为211、197、和183的质量色谱图中出现不止一个峰，是由于 高碳数的烷烃裂断回产生少量的C15H31+、C14H29+、C13H27+所致。
重建总离子流色谱图（RTIC）
质量重建色谱法的原理是在质谱连续扫描时，计算机 收集全部质谱图，并计算出所有的质量色谱图，在每 一张质量色谱图的峰剖面中选出一批极大值，然后再 将同一扫描号的极大值加在一起，以加和的总强度对 扫描号作图，此图即为重建总离子流图。
由于仪器本底、色谱柱流失及未分开的其它组分等产 生的离子不会在特定的扫描号上出现极大值，计算机 重建时将不考虑，从而使重建总离子流图中每个组分 的色谱峰宽相当窄（理论峰宽为一次扫描的宽度）， 其分辨率优于总离子流图。在总离子流图中不能分开 的峰，经重建后大部分能分开。
C14~C22总离子流图
质量色谱图（MC）
当质谱仪进行自动、重复扫描时，在一段时间内可得 到许多张质谱图。如果从每一张质谱图中指定同一种 质荷比的离子，以该离子强度对扫描时间坐标作出关 系图，此图即为质量色谱图。
利用计算机收集和处理数据，在得到总离子流的同时 可绘制各种离子的质量色谱图。
质量色谱法的优点是能在复杂的TIC图中快速寻找所需 的化合物或其同系物。
在各种联用技术中，由于气相色谱和质谱的性能容易 适应（见表），两者的联用是困难较少的一种，色谱 与其它仪器的联用，将会有更多的困难。
气相色谱与其它方法的相适性
方法 操作特性
气相 灵敏度
质谱
是 是
红 外 核磁共振 紫 外
不希望 否
否
否
否 取决于样品
扫描时间匹配
是
是 是 百度文库傅立叶变换） （傅立叶变换）
分子分离器
GC/MS联用提供的信息
GC/MS联用能提供有机混合物的结构信息，借助 于特殊的数据处理和实验技术，可以解决一些单纯色谱 难于解决的问题。 GC/MS联用联用可能提供的信息为： 总离子流图（TIC） 质量色谱图（MC） 重建总离子流色谱图（RTIC）和重建质谱图（RMC）
总离子流图（TIC）
气相 液相 薄层 红外 质 色谱 色谱 色谱 光谱 谱
紫外 可见
原子 吸收
等离 子发 射
荧光 散射 光谱 光谱
拉曼 核磁 微波 电 光谱 共振 波谱 泳
气相色谱 √ 液相色谱 О 薄层色谱
红外光谱 质谱 紫外可见 原子吸收 等离子发射 荧光光谱 散射光谱 拉曼光谱 核磁共振 微波波谱 电泳
√√ О
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联用分析技术简介 色谱/质谱联用技术（ GC/MS 、 LC/MS ） 色谱/红外光谱联用技术（ GC/FTIR、LC/FTIR ） 应用示例
联用分析技术简介
各种单一的分析方法，由于本身所固有的特性，在方 法的选择性、灵敏性、应用范围等方面总有不足之处。 为改善其局限性，往往其他分析方法或技术联用比改 善方法本身更有效。
应用举例（某混合醛样品的TIC和RTIC)
某混合醛样品的TIC和RTIC TIC
RTIC
重建质谱图（RMC）
从重建总离子流图得到的质谱图称作重建质谱图。 重建质谱图也避免了未分开组分等其它离子的干
扰，成为更纯的样品质谱图。 应用举例（混合醛中某组分的MS图和RMS图）
混合醛中某组分的MS图和RMS图
目前联用技术发展现状。 多种仪器联用更能解决分析问题，但难度增加。
联用技术发展现状（ √已成功； ） О技术上可行
色谱分析
（Chromatography Analysis）
主讲：付大友
内容
§1 绪 论 §2 色谱理论基础 §3 色谱定性定量方法 §4 气相色谱分析 §5 高效液相色谱分析 §6 超临界流体色谱和毛细管电泳 §7 色谱联用技术 §8 计算机技术在色谱分析中的应用
§7 色谱联用技术
随着仪器分析技术的发展，利用各种仪器之间彼此的 性能互补，把不同的仪器联接在一起，达到更好的分离分析 样品的目的。
GC/MS联用的产生 GC/MS联用的原理示意图 GC/MS联用的接口系统 GC/MS联用提供的信息
GC/MS联用的产生
1957年J.C.Holmes实现了气相色谱与质谱的联用，是 联用技术开创性的工作。近50年来，由于气相色谱、 质谱和计算机技术的发展，使GC/MS联用日趋完善， 性能越来越好，被广泛的使用，从而也带动了各种联 用技术的发展。
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气相色谱/质谱联用（GC/MS）
有机物复杂混合物的组分及其化学结构的分析鉴 定，采用单一的方法难于满足要求。色谱法是一种有 效的分离手段，但其定性能力差，复杂有机混合物在 色谱分离后，利用具有高鉴别能力的质谱、红外光谱、 核磁共振等波谱仪器进行定性，可圆满的解决其分析 问题。
否
连续流动 是
否
否
否
温度匹配 是
否
否
否
工作压力 否
是
是
是
GC/MS联用的原理示意图
GC/MS联用的接口系统
由色谱柱、质谱离子源类型和它们的操作条件、真空 系统的效率，可采用直接联接和通过分子分离器两种 方式。
分子分离器
分子分离器有玻璃微孔分离器、半透膜式分离器、喷 射式分离器等。其中喷射式分离器如下图：
总离子流是未经质谱质量分离器分离的各种质荷比离 子所产生的总电流信号。
总离子流图即是总离子流强度与时间相对应的关系图。 总离子流图获得方法有两种。一种是在质谱仪的离子
源和质量分析器之间设有总离子流检测器；另一种方 法是利用质谱仪自动扫描，由计算机收集、计算并再 现出来。 总离子流图相当于气相色谱图，可得到保留时间及峰 面积。 影响总离子流图的因素有仪器本底、色谱柱流失、载 气流量波动等。
C14~C22化合物[M-CH3]+离子的质量色谱图
正构C22H46的相对分子量为310，丢失一个CH3后生成的C21H43+，质荷 比为295，即图中第二行，以此类推。
在m/e为211、197、和183的质量色谱图中出现不止一个峰，是由于 高碳数的烷烃裂断回产生少量的C15H31+、C14H29+、C13H27+所致。
重建总离子流色谱图（RTIC）
质量重建色谱法的原理是在质谱连续扫描时，计算机 收集全部质谱图，并计算出所有的质量色谱图，在每 一张质量色谱图的峰剖面中选出一批极大值，然后再 将同一扫描号的极大值加在一起，以加和的总强度对 扫描号作图，此图即为重建总离子流图。
由于仪器本底、色谱柱流失及未分开的其它组分等产 生的离子不会在特定的扫描号上出现极大值，计算机 重建时将不考虑，从而使重建总离子流图中每个组分 的色谱峰宽相当窄（理论峰宽为一次扫描的宽度）， 其分辨率优于总离子流图。在总离子流图中不能分开 的峰，经重建后大部分能分开。
C14~C22总离子流图
质量色谱图（MC）
当质谱仪进行自动、重复扫描时，在一段时间内可得 到许多张质谱图。如果从每一张质谱图中指定同一种 质荷比的离子，以该离子强度对扫描时间坐标作出关 系图，此图即为质量色谱图。
利用计算机收集和处理数据，在得到总离子流的同时 可绘制各种离子的质量色谱图。
质量色谱法的优点是能在复杂的TIC图中快速寻找所需 的化合物或其同系物。
在各种联用技术中，由于气相色谱和质谱的性能容易 适应（见表），两者的联用是困难较少的一种，色谱 与其它仪器的联用，将会有更多的困难。
气相色谱与其它方法的相适性
方法 操作特性
气相 灵敏度
质谱
是 是
红 外 核磁共振 紫 外
不希望 否
否
否
否 取决于样品
扫描时间匹配
是
是 是 百度文库傅立叶变换） （傅立叶变换）
分子分离器
GC/MS联用提供的信息
GC/MS联用能提供有机混合物的结构信息，借助 于特殊的数据处理和实验技术，可以解决一些单纯色谱 难于解决的问题。 GC/MS联用联用可能提供的信息为： 总离子流图（TIC） 质量色谱图（MC） 重建总离子流色谱图（RTIC）和重建质谱图（RMC）
总离子流图（TIC）
气相 液相 薄层 红外 质 色谱 色谱 色谱 光谱 谱
紫外 可见
原子 吸收
等离 子发 射
荧光 散射 光谱 光谱
拉曼 核磁 微波 电 光谱 共振 波谱 泳
气相色谱 √ 液相色谱 О 薄层色谱
红外光谱 质谱 紫外可见 原子吸收 等离子发射 荧光光谱 散射光谱 拉曼光谱 核磁共振 微波波谱 电泳
√√ О
√
联用分析技术简介 色谱/质谱联用技术（ GC/MS 、 LC/MS ） 色谱/红外光谱联用技术（ GC/FTIR、LC/FTIR ） 应用示例
联用分析技术简介
各种单一的分析方法，由于本身所固有的特性，在方 法的选择性、灵敏性、应用范围等方面总有不足之处。 为改善其局限性，往往其他分析方法或技术联用比改 善方法本身更有效。
应用举例（某混合醛样品的TIC和RTIC)
某混合醛样品的TIC和RTIC TIC
RTIC
重建质谱图（RMC）
从重建总离子流图得到的质谱图称作重建质谱图。 重建质谱图也避免了未分开组分等其它离子的干
扰，成为更纯的样品质谱图。 应用举例（混合醛中某组分的MS图和RMS图）
混合醛中某组分的MS图和RMS图